JP2001122183A - 電動補助車両の自走防止装置 - Google Patents

電動補助車両の自走防止装置

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JP2001122183A JP30225499A JP30225499A JP2001122183A JP 2001122183 A JP2001122183 A JP 2001122183A JP 30225499 A JP30225499 A JP 30225499A JP 30225499 A JP30225499 A JP 30225499A JP 2001122183 A JP2001122183 A JP 2001122183A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指示電流が大きい場合には補助動力の供給を
短時間に制限して自走時間を短くできる電動補助車両の
自走防止装置を提供する。 【解決手段】 乗員の踏力に応じた補助動力を駆動モー
タにて発生させて後輪駆動力として供給する電動補助車
両において、乗員の踏力の適正な検出が不可能な異常状
態を検出する異常状態検出部２５と、該異常状態検出部
２５による異常状態の経過時間を計測する異常状態時間
計測部２６と、当該経過時間の計測時に、単位時間毎に
前記駆動モータへの指示電流を積算する指示電流積算部
２７と、該指示電流積算部２７からの信号により、当該
指示電流積算値が規定値を超えた場合に補助動力の供給
を制限する供給制限部２９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ペダル踏力に応
じた補助動力を駆動モータから車輪に供給するようにし
た電動補助車両、特に、その駆動モータによる自走を防
止する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からこの種の電動補助車両である電
動補助自転車は、乗員の踏力を検出し、この大きさに応
じた補助動力をパワーユニットから発生させ、この補助
動力と乗員の踏力との合成力により走行するように構成
されている。
【０００３】その乗員の踏力は、トルクセンサやトルク
検出機構により検出するようにしているが、錆などによ
る機械的固着や改造によって、正常に機能しなくなるこ
とがある。この場合には、踏力に応じた補助動力値が得
られず、極めて大きな補助動力が発生してしまい、自転
車が補助動力のみで自走してしまう虞がある。
【０００４】これを防止するのに、各種提案がなされて
おり、その一例として、例えば特開平５−３１０１７７
号公報に記載されたようなものがある。これは、踏力が
基準値以上の状態（異常状態）が一定時間以上継続する
場合に電気駆動系（パワーユニット）の出力を制限する
供給制限手段を設け、運転者の意に反して大きな電気駆
動系出力が発生するのを防ぎ、運転感が悪くなるのを防
止しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、パワーユニットへの指示電
流が小さいときは、異常状態が上記のように一定時間経
過してもそれ程問題とならないが、指示電流が大きいと
きは一定時間自走状態を継続することは望ましくない。
【０００６】そこで、この発明は、指示電流が大きい場
合には補助動力の供給を短時間に制限して自走時間を短
くできる電動補助車両の自走防止装置を提供することを
課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題に着目し、請
求項１に記載された発明は、乗員の踏力に応じた補助動
力を駆動モータにて発生させて後輪駆動力として供給す
る電動補助車両において、乗員の踏力の適正な検出が不
可能な異常状態を検出する異常状態検出手段と、該異常
状態検出手段による異常状態の経過時間を計測する異常
状態時間計測手段と、当該経過時間の計測時に、単位時
間毎に前記駆動モータへの指示電流を積算する指示電流
積算手段と、該指示電流積算手段からの信号により、当
該指示電流積算値が規定値を超えた場合に前記補助動力
の供給を制限する供給制限手段とを有する電動補助車両
の自走防止装置としたことを特徴とする。
【０００８】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の構成に加え、前記供給制限手段は、前記異常状態
の計測時間の積算値が規定値を超えた場合に前記補助動
力の供給を制限するようにしたことを特徴とする。
【０００９】請求項３に記載された発明は、請求項１又
は２に記載の構成に加え、前記異常状態検出手段は、平
均車速が規定値以上で、踏力の変動幅が規定値以下の場
合に、乗員の踏力の適正な検出が不可能な異常状態であ
ると判断することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。
【００１１】図１乃至図６は、この発明の実施の形態を
示す図である。
【００１２】まず構成について説明すると、電動補助車
両としての電動補助自転車は、図１に示すように、運転
者がペダルを踏むことにより、人力がクランク軸１１を
介してクランク軸側一方向クラッチ１２に伝達され、こ
のクランク軸側一方向クラッチ１２を介して合力軸１
３，フリーホイール１４，後輪１５の順で伝達されるよ
うに構成されている。
【００１３】一方、そのクランク軸側一方向クラッチ１
２の出力から踏力検出センサ１６により、踏力が測定さ
れると共に、車速検出センサ１７（例えば回転センサ）
により、車速が測定される。この踏力検出センサ１６と
しては、ペダルによる人力駆動時の駆動力を図示省略の
遊星歯車式増速機のサンギヤに加わる反力により踏力を
検出するようにするもの、あるいは後輪に駆動力を伝達
する伝動系のチェーンの変位から踏力を検出するように
するものがある。そして、それら測定値が制御ユニット
１９に入力され、この制御ユニット１９で演算処理され
た後、駆動モータ２０に信号が送られ、この駆動モータ
２０による補助動力が遊星ローラ式減速機２１、駆動モ
ータ側一方向クラッチ２２を介して前記合力軸１３に入
力されるように構成されている。
【００１４】従って、この合力軸１３には、前述のよう
に踏力及び補助動力の合成力が作用するようになってい
る。
【００１５】また、その制御ユニット１９には、図２に
示すように、前記踏力検出センサ１６にて得られた踏力
に対応した補助動力が得られるように前記駆動モータ２
０を制御する「適正出力検出手段」としての適正出力検
出部２４と、以下のような、自走を防止する構成が設け
られている。
【００１６】すなわち、図２に示すように、乗員の踏力
に応じた検出が不能な異常状態を検出する「異常状態検
出手段」としての異常状態検出部２５が設けられてい
る。ここでは、前記車速検出センサ１７からの信号によ
り平均車速が規定値以上で、前記踏力検出センサ１６か
らの信号により前記踏力のトルク変動幅が規定値以下の
ときを異常状態として検出するようにしている。
【００１７】また、この異常状態検出部２５による異常
状態の経過時間を計測する「異常状態時間計測手段」と
しての異常状態時間計測部２６が設けられると共に、当
該経過時間の計測時に、当該経過時間の積算を行う「経
過時間積算手段」としての経過時間積算部２７（カウン
タ）が設けられ、又、当該経過時間の計測時に、単位時
間毎に駆動モータ２０への指示電流を積算する「指示電
流積算手段」としての指示電流積算部２８が設けられて
いる。
【００１８】さらに、該指示電流積算部２７からの信号
により、当該指示電流積算値が規定値を超えた場合に前
記補助動力の供給を停止し、又、前記経過時間の積算値
が規定値を超えた場合に前記補助動力の供給を停止する
「供給制限手段」としての供給制限部２９が設けられて
いる。
【００１９】さらにまた、前記積算中に異常状態を脱し
た場合には、前記指示電流の積算値及び経過時間の積算
値をリセットする「リセット手段」としてのリセット部
３０とを有している。
【００２０】次に、かかる発明の実施の形態の作用を図
３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２１】すなわち、自転車走行中において、まず、
ステップＳ１で、車速検出センサ１７により車速が計測
されて制御ユニット１９に入力され、次に、ステップＳ
２で踏力検出センサ１６により踏力が計測されて制御ユ
ニット１９に入力され、ステップＳ３で、それらの計測
値に基づいて適正出力検出部２４にて所定演算式により
補助動力の出力値の演算が行われる。
【００２２】その後、ステップＳ４で、異常状態検出部
２５により平均車速が規定値以上か否か判断され、規定
値以上でない場合には、ステップＳ５で、リセット部３
０により、詳細は後述する指示電流積算値及び時計カウ
ンタ（経過時間積算値）がリセットされ、前記ステップ
Ｓ１に戻る。
【００２３】一方、車速が規定値以上の場合には、ステ
ップＳ６で、上記異常状態検出部２５により、トルク変
動が規定値以下か否か判断され、規定値以下でない場合
には、前記ステップＳ５で、指示電流積算値及び時計カ
ウンタがリセットされた後、前記ステップＳ１に戻る。
【００２４】また、このステップＳ６で、トルク変動幅
が規定値以下であると判断された場合は、乗員の踏力の
適正は検出が不可能な異常状態であると判断され、ステ
ップＳ７で、異常状態時間計測部２６により異常状態の
経過時間が計測され、経過時間積算部２７により時計カ
ウンタがインクリメントにより、図６に示すグラフ図の
ように、例えば異常状態発生時から５ｍｓｅｃ毎に１づ
つ加算されて、ステップＳ８に移行する。
【００２５】ここで、トルク変動幅が規定値以下の場合
を異常状態とする理由について説明する。つまり、正常
状態では、ペダルを踏むことにより回転させると、ペダ
ルの位置によりトルク変動が生じ、図４に示すように、
時間に応じてペダルに作用する踏力が変化することとな
る。この踏力を電圧に変換すると、図５に示すようにな
り、大きなトルク変動幅Ｈ１が得られることとなる。こ
れに対して、トルクセンサやトルク検出機構に異常が発
生した場合には、踏力を適正に検出できず、図５に示す
ようにトルク変動幅Ｈ２が小さくなってしまう。してみ
れば、規定値を適切に定めることで、トルク変動幅がそ
の規定値以下の時を異常状態とすることができる。
【００２６】さらに、ステップＳ８では、経過時間積算
部２７からの信号が供給制限部２９に入力され、この供
給制限部２９にて時計カウンタ（経過時間積算値）が規
定値以下か否か判断される。
【００２７】ここでの規定値は、２０００カウント（５
ｍｓｅｃ毎に１０秒間カウントした値）である。
【００２８】そして、時計カウンタが規定値以下でない
場合、つまり、異常状態が所定時間継続した場合には、
ステップＳ９で、供給制限部２９により補助動力の供給
が停止（制限）されて終了する。この制限と同時に、計
器板上にトルクセンサの異常が表示され、運転者は故障
状態であることを認識することができる。
【００２９】一方、ステップＳ８で、時計カウンタが規
定値以下と判断された場合には、ステップＳ１０で、指
示電流積算部２７によりカウント毎の指示電流値が積算
され、更に、ステップＳ１１で、供給制限部２９により
その指示電流積算値が規定値以下か否か判断される。こ
こでの、規定値とは、２２００＝１．１Ａ（アンペア）
×２０００カウントである。
【００３０】そして、このステップＳ１１で、指示電流
積算値が規定値以下であると判断された場合には、ステ
ップＳ１に戻り、規定値以下でないと判断された場合に
は、ステップＳ９で供給制限部２９からの補助動力の供
給が停止される。
【００３１】このようにすれば、指示電流が大きいとき
は、１０秒以内であっても、補助動力の供給を停止で
き、補助動力による自走時間を短くすることができる。
【００３２】従って、異常状態における指示電流が大電
流の時は、補助動力の供給を早く停止でき、小電流の時
は、大電流の時よりも停止時期を遅くできる。
【００３３】また、指示電流積算値が規定値を超えない
場合でも、異常状態が所定時間経過することにより、補
助動力の供給を停止することができるようにしているた
め、より現実に即したきめ細かい停止条件を設定でき
る。
【００３４】なお、この発明で、「供給を制限」とは、
上記実施の形態のように、所定の場合に補助動力の供給
を停止する場合以外に、供給される補助動力を小さくし
て悪影響がでないようにすることも含むものである。
【００３５】また、「異常状態検出手段」は、上記実施
の形態では、平均車速が規定値以上で、踏力のトルク変
動幅が規定値以下の場合に、乗員の踏力の適正な検出が
不可能な異常状態であるとしているが、これに限らず、
例えば踏力が基準値以上の状態が一定時間以上継続する
場合に異常状態であると判断するようにすることもでき
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載された発明によれば、異常状態における指示電流が大
電流の時は、補助動力の供給を早く停止でき、小電流の
時は、大電流の時よりも停止時期を遅くできる。
【００３７】請求項２に記載された発明によれば、上記
効果に加え、指示電流積算値が規定値を超えない場合で
も、異常状態が所定時間経過することにより、補助動力
の供給を制限することができる。従って、より現実に即
したきめ細かい停止条件を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る電動補助自転車を
示す力の伝達経路を示すブロック図である。
【図２】同実施の形態に係る制御ユニットを示すブロッ
ク図である。
【図３】同実施の形態に係る電動補助自転車の動作を示
すフローチャート図である。
【図４】同実施の形態に係る踏力と時間との関係を示す
グラフ図である。
【図５】同実施の形態に係る踏力を電圧に変換した場合
の、電圧と時間との関係を示すグラフ図である。
【図６】同実施の形態に係る指示電流値と時間との関係
を示すグラフ図である。
【符号の説明】
19 制御ユニット 20 駆動モータ 25 異常状態検出部（異常状態検出手段） 26 異常状態時間計測部（異常状態時間計測手段） 27 経過時間積算部（経過時間積算手段） 28 指示電流積算部（指示電流積算手段） 29 供給制限部（供給制限手段） 30 リセット部（リセット手段）

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 乗員の踏力に応じた補助動力を駆動モー
    タにて発生させて後輪駆動力として供給する電動補助車
    両において、 乗員の踏力の適正な検出が不可能な異常状態を検出する
    異常状態検出手段と、 該異常状態検出手段による異常状態の経過時間を計測す
    る異常状態時間計測手段と、 当該経過時間の計測時に、単位時間毎に前記駆動モータ
    への指示電流を積算する指示電流積算手段と、 該指示電流積算手段からの信号により、当該指示電流積
    算値が規定値を超えた場合に前記補助動力の供給を制限
    する供給制限手段とを有することを特徴とする電動補助
    車両の自走防止装置。
  2. 【請求項２】 前記供給制限手段は、前記異常状態の計
    測時間の積算値が規定値を超えた場合に前記補助動力の
    供給を制限するようにしたことを特徴とする請求項１記
    載の電動補助車両の自走防止装置。
  3. 【請求項３】 前記異常状態検出手段は、平均車速が規
    定値以上で、踏力の変動幅が規定値以下の場合に、乗員
    の踏力の適正な検出が不可能な異常状態であると判断す
    ることを特徴とする請求項１又は２記載の電動補助車両
    の自走防止装置。
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